高職單片機教學改革的探討

何 玲，雷亞莉，王平均

（海南軟件職業技術學院電子工程系，海南 瓊海 571400）

單片機應用技術是現代電子設計的核心技術，學習單片機知識就是要將單片機應用到電子產品中，以單片機為控制核心實現電子系統所需實現的功能。單片機的應用能力很大程度上決定了電子類專業學生電子設計與電子應用的水平與能力，尤其是高職學生更是如此。但是，單片機這門課程實踐性強、綜合性強，內容抽象，學起來不易理解，講起來枯燥乏味，教與學都遇到了很大的困難。為此，針對單片機課程的實際教學中存在的一些問題，論文提出多種形式的教學改革方法，為提高教學效果做一些探討。

一、單片機教學中存在的問題

1.章節間的聯系脫節

傳統的單片機教學均是以單片機的結構為主線，先講單片機的硬件結構，然后是指令和軟件編程，最后是單片機系統的擴展和各種外圍器件的應用。即先基礎后應用的教學模式。但是，筆者在實際教學中發現，在強調章節學習的同時會使整體體系肢解，學生學習每一章節后，融會貫通的理解能力差，出現學習指令不會使用，學習硬件不會擴展的現象。

2.教學與實驗脫節

在單片機教學中，課堂理論教學的學時大大多于實驗教學的學時，而且實驗教學一般在匯編指令系統講完之后才開始進行，理論學習和實驗進行的時間不對應。而且，一般單片機實驗箱由于是成品，學生很難參與到其中的細節設計中去，實驗中只需要連幾根線，完成教師規定的實驗就可以了，學生的動手能力很難得到訓練與提高，使得教學與學生解決實際問題的能力脫節。

3.軟硬件學習脫節

在單片機教學中，教學內容過于重視匯編語言的理論學習，使得軟件與硬件學習相脫節。匯編語言的學習和機器硬件密切相關，其程序涉及到存儲器、寄存器、狀態標志等，學生在學習匯編語言的過程中會感到難閱讀、難理解、難編程，容易感覺枯燥乏味，沒有學習的激情，因此應將匯編語言學習與使用結合。

二、基于多種形式的教學改革

1.該課程的教學模式為“教、學、做”一體化的教學模式

在教學過程中，堅持“教、學、做”一體化的教學模式，教師是工作過程的主導，學生是工作過程的主體。因此，學是首要因素。以項目為載體的情境化教學設計引導學生以做中學、學中做的方式，在完成典型工作任務的過程中自主地完成學習過程。校內電子產品制作實訓室和應用電子技術專業仿真實訓室為項目的實施提供了典型的軟硬件工作環境，學生在高度仿真的環境中邊學邊做，在開發平臺上完成經過設計的典型的工作項目。同時，實訓室建有高效的網絡環境，學生能夠通過互聯網搜集資料，為學生自主學習提供便利條件。

2.靈活運用多種恰當的教學方法，有效調動學生積極參與學習，促進學生積極思考

現代教育改革的核心是使學生變被動型學習為投入型學習，讓他們在真實的環境中學習和接受挑戰性的學習任務。

考慮高職教育本身的教育規律以及學生的學習基礎，任何單一的教學方法都難以達到好的教學效果。為此，該課程以工學結合為切入點，在教學過程中采取了以工作過程為導向的學習過程，綜合運用基于工作過程的項目引導教學法、任務驅動法、案例分析法、分組討論法、角色扮演法等教學方法開展教學。整個課程教學方法靈活運用，根據內容需要選擇教學方法，各種教學方法交錯使用、互相融合。

（1）啟發式教學法

教學中注意啟發式，杜絕注入式。授課時，注意充分與學生進行交流：學生跟著老師的思路走（循序漸進，接受知識），老師跟著學生的表情走（察言觀色，掌握學生聽懂/接受的程度）。啟發引導以老師為導向，鍛煉學生獨立思考、解決問題的能力。這是一種較高級的學習方法，能夠讓學生擺脫被動式的學習，啟發學生自主創新的精神，也正是教育改革所要達到的真正目的。

（2）任務驅動教學法

以工作任務單和計劃、實施、評價工作單為引導，通過學習完成工作所需的知識及完成工作任務，教學任務由師生共同完成。教學地點由傳統的先課堂后實驗室的模式改為課堂、實驗、實訓室一體化模式，學習過程在仿真的工廠實訓環境中進行，學生可以更多地在學習、實驗、實訓中將知識轉化為技能，實現與企業崗位的零過渡。

（3）項目小組教學法

將學生4～5人分為一組，部分教學內容采用學生分組討論、互相評判，以小組為單位進行課程的講授，其他同學進行補充的教學方式。引導學生積極思考、樂于實踐。在課外、開放實訓室，小組共同討論解決問題，提出方案，共同完成項目。要求學生不斷學習、自我完善，構建學習型項目小組團隊。

（4）角色扮演教學法

教學采用“項目小組”+“角色扮演”的方式進行。該課程所采用的項目均來自于企業，上學即上班，實訓基地的教學采用完全企業化的管理方式，通過“六大轉換”讓學員逐漸適應企業員工的角色：教師轉換為項目經理，教材轉換為實際項目，上課轉換為做項目，考試轉換為項目評測，教務轉換為企業管理，教學監督轉換為質量控制。這種角色的轉換與扮演為學生適應企業工作環境、畢業后求職、就業打下了堅實的基礎。

3.教學手段的改革

（1）在教學中采用先進的多媒體教學手段，表現方式上體現了多元化的現代教育技術方法與手段，充分利用現代化教學設備，編寫全部多媒體教學課件，實物模型及現場教學等多種手段科學組合，使教學形象、生動、直觀，學生易于接受，計算機輔助教學的形象化特點和生動性、趣味性也大大激發了學生主動學習的積極性，加深了對所學內容的理解，從而提高了整體教學質量和水平。現代教育技術在該課程的教學中發揮了很大作用。

（2）采取教學做一體化教學模式，建立教學做一體化實驗室。理論教學、現場教學、實驗實訓、課堂討論、綜合實踐訓練等教學手段相結合，形象直觀，激發了學生的學習興趣。

（3）充分利用網絡教學手段

建立精品課程，提供豐富的教學資料，包括電子教案、教學錄像、習題講解、設計案例、網絡答疑等，對資料及時更新。通過網絡，還能提供有趣的制作資料供學生下載，使學生在課余時間可以根據興趣自主學習，豐富了教學手段。

（4）改革考核辦法

該課程的考核采取過程性考核方法，每做一個項目即給學生當場打分，其內容包括任務分析10%、任務設計20%、程序編寫30%、實物制作30%、創新設計占10%。除了考核學生對基礎知識的理解程度外，還要考核學生對所學知識的靈活應用能力。通過全方位的考核，調動了學生的學習積極性，能更好、更客觀地反映學生運用知識的能力。

4.在教學過程和實驗中引用Proteus與Keil C

Proteus軟件為開發和學習者在單片機硬件上提供設計平臺，在該平臺上繪制出正確的硬件電路圖，并在Keil C軟件上進行針對性的編程和軟件仿真。再把二者在計算機上結合使用，達到完美的單片機模擬開發全過程。

（1）Proteus與Keil C的靜態結合仿真

靜態結合仿真就是把Keil C軟件下生成的HEX文件，嵌入Proteus軟件進行軟硬件模擬仿真。靜態結合仿真優點是簡單方便；缺點是HEX文件嵌入Proteus軟件后，只能在Proteus軟件下仿真，不能在Keil C軟件動態觀察。

（2）Proteus與Keil C的動態結合仿真

動態結合仿真就是利用Proteus軟件支持第三方的軟件編譯和調試環境的特點，把Proteus軟件和Keil C軟件動態連接，實現二者的動態實時仿真。動態結合仿真優點是可以實現在Keil C軟件動態仿真，在Proteus軟件實時觀察結果；缺點是Proteus軟件和Keil C軟件設置相對比較繁瑣。

實踐證明，實現單片機課程教學向多種教學模式發展，通過理論與實踐、教與學互動，提高了學生的學習熱情，開拓了學生思維，調動學生學習的主觀能動性，活躍學習氣氛，大大提高了教學效果,收效顯著。

[1]趙義強，康靜，郭向亮.Proteus仿真軟件在單片機設計中的應用[J].中國集成電路，2007，（2）：58-61.

[2]劉心紅，郭福田，孫振興等.Proteus仿真技術在單片機教學中的應用[J].實驗技術與管理，2007，（3）：96-98.

[3]周潤景.基于Proteus的電路及單片機系統設計與仿真[M].北京：北京航空航天大學出版社，2006.

[4]丁向榮，賈萍.單片機應用系統與開發技術[M].北京：清華大學出版社，2009.